Предприятий, выпускающих газовые турбины, в нашей стране не более десяти. Производителей наземного оборудование на базе газовых турбин и того меньше. Среди них ЗАО «Невский завод», ОАО «Сатурн - Газовые турбины» и ОАО «Пермский моторный завод» (входят в ОДК корпорации Ростех).

В России сформировались все условия для бурного развития рынка газовых турбин наземного применения, считают аналитики EnergyLand.info . Необходимость распределенной генерации, основанной не на дизельном топливе, а на более чистых источниках, всё актуальнее. Сомнений же в эффективности парогазовых установок почти не осталось.

Однако предприятий, выпускающих газовые турбины, в нашей стране не более десяти. Производителей наземного оборудование на базе газовых турбин и того меньше.

В Советском Союзе ставка делалась на уголь, нефть и другие теплотворные источники. Поэтому первые газовые турбины были выпущены лишь в 1950-е годы. И в первую очередь применительно к авиационному строительству.

В 1990-е годы началась разработка энергетических газовых турбин на основе двигателей, созданных НПО «Сатурн» для самолетов.

Сегодня выпуском наземного энергооборудования на базе двигателей НПО «Сатурн» занимается ОАО «Сатурн - Газовые турбины». «Пермский моторный завод» освоил выпуск газотурбинных электростанций на базе разработок ОАО «Авиадвигатель».

При этом номинальная мощность серийной продукции этих предприятий в среднем не превышает 25 МВт. Есть несколько машин единичной мощностью 110 МВт на базе разработок НПО «Сатурн», но на сегодняшний день продолжается их доводка.

Турбины большой мощности поставляются в основном зарубежными компаниями. Российские предприятия стремятся вступать в кооперацию с мировыми лидерами.

Однако далеко не все мировые лидеры заинтересованы в организации производства газовых турбин в России. Одной из причин является нестабильный спрос на продукцию. А он, в свою очередь, во многом зависит от уровня энергопотребления. С 2010 года энергопотребление в России стабильно росло. Но вскоре, по оценкам экспертов, может наступить стагнация. И увеличение спроса в 2013-2014 годах составит лишь около 1% в год или даже меньше.

По мнению Дмитрия Соловьева, заместителя главного конструктора ОАО «Сатурн - Газовые турбины», сходные причины удерживают и российские компании от освоения производства газовых турбин большой мощности. «Для производства мощных газотурбинных установок (ГТУ) необходимо специальное оборудование, станки больших диаметров, установки для сварки в вакууме, имеющие камеры порядка 5 на 5 м, - говорит он. - Чтобы создать такое производство, необходимо быть уверенным в рынке сбыта. А для этого в стране должна быть долгосрочная программа по развитию энергетики, возможно, тогда предприятия начнут вкладывать средства в модернизацию базы».

Тем не менее, отсутствие предсказуемых перспектив не означает отсутствие спроса вообще. Спрос, безусловно, есть. Как на турбины мощностью больше 150 МВт, так и на небольшие ГТУ, требующие меньше капитальных затрат, но вполне справляющиеся с вопросами повышения энергоэффективности и окупаемости.

Рост рынка сбыта может быть обусловлен развитием региональной энергетики и вводом генерирующих объектов средних мощностей. А газовые турбины мощностью 4, 8, 16, 25 МВт - сегмент, в котором в основном и работают российские производители, уже почувствовавшие на себе рыночную тенденцию.

В развитых странах когенерационные установки малой мощности - обычное дело. В России их число пока существенно ниже. Основной сложностью для компаний, поставляющих турбины малой мощности, остается недостаточная платежеспособность потенциальных клиентов.

Еще один, традиционный сегмент рынка газовых турбин - объекты генерации на нефтегазовых месторождениях и магистральных газопроводах. Газотурбинные электростанции позволяют эффективно утилизировать попутный нефтяной газ, решая не только проблему энергообеспечения, но и рационального использования углеводородных ресурсов.

По наблюдениям специалистов ОАО «Сатурн - Газовые турбины», в докризисных 2006-2008 годах был всплеск интереса нефтяников к отечественным ГТУ. Сегодня этот спрос находится на стабильном уровне.

Современные тренды в совершенствовании газовых турбин во многом связаны с инновациями для нефтянки. Но не только. Задачи, стоящие перед производителями:
- повышение КПД,
- снижение количества узлов в турбине,
- увеличение надежности,
- сокращение объемов техобслуживания,
- уменьшение продолжительности простоев во время диагностики технического состояния.

Перечисленное может решить проблему дороговизны сервисного обслуживания.

Кроме того, создатели турбин стремятся добиться от них неприхотливости к используемому газу и возможности работы на жидком топливе

А на Западе беспокоятся также о том, чтобы вне зависимости от состава газа турбина имела хорошие экологические характеристики.

Очень важное - перспективное - направление совершенствования ГТУ связано с возобновляемыми источниками энергии (ВИЭ) и перспективами внедрения «умных сетей». Изначально газовые турбины создавались как оборудование, обеспечивающее выдачу постоянной мощности. Однако введение в энергосистему ВИЭ автоматически требует гибкости от других объектов генерации. Такая гибкость позволяет обеспечить стабильный уровень мощности в сети при недостаточной выработке энергии ВИЭ, к примеру, в безветренные или пасмурные дни.

Соответственно, турбина для интеллектуальной энергосистемы должна легко адаптироваться к изменениям в сети и быть рассчитана на регулярные пуски и остановки без потери ресурса. В случае с традиционными газовыми турбинами это невозможно.

За рубежом определенные успехи в этом направлении уже достигнуты. К примеру, новая газовая турбина FlexEfficiency способна снижать мощность с 750 МВт до 100 МВт и затем набирать исходные показатели за 13 минут, а при использовании с солнечными электростанциями будет иметь эффективность до 71%.

Тем не менее, в обозримом будущем наиболее распространенным способом использования газовых турбин все же останется их привычное сочетание с паровыми турбинами в составе парогазовых установок. В нашей стране рынок подобных объектов когенерации отнюдь не полон и ждёт насыщения.

Объединенная двигателестроительная корпорация (ОДК) - компания, включающая более 85% активов российской газотурбинной техники. Интегрированная структура, производящая двигатели для военной и гражданской авиации, космические программы, установки различной мощности для производства электрической и тепловой энергии, газоперекачивающие и корабельные газотурбинные агрегаты. В общей сложности в ОДК работают более 70 тыс. человек. Руководит компанией Владислав Евгеньевич Масалов.

В России по поручению президента правительством готовится масштабная программа модернизации тепловых электростанций (ТЭС), которая оценивается в 1,5 триллиона рублей и может стартовать в 2019 году. Одним из главных ее условий станет использование российского оборудования. Можно ли за счет отечественных наработок обновить электроэнергетику, о разработке новых турбин, экспортном потенциале и необходимой поддержке государства в интервью агентству "Прайм" рассказал генеральный директор "Силовых машин" Тимур Липатов, возглавивший компанию три месяца назад.

- На чем сейчас в большей степени сосредоточены "Силовые машины"? Будете работать, в основном, для тепловой электроэнергетики из-за готовящейся программы ее модернизации?

Для любой. Мы не можем пренебрегать какой-либо нишей, в отрасли не лучшее положение: рынки сжимаются, конкуренция растет. Поэтому мы делаем практически весь спектр оборудования для атомной, тепловой и гидроэнергетики.

- К какому спросу со стороны электроэнергетических компаний России "Силовые машины" готовы в рамках программы модернизации тепловых электростанций?

В первом конкурсном отборе для модернизации будут выбраны проекты суммарной мощностью 11 ГВт, в первую очередь, это будет реконструкция традиционного для нас паросилового оборудования. Наши производственные мощности позволяют выпускать до 8,5 ГВт турбинного оборудования в год, такой же объем генераторов, около 50 тысяч тонн котельного оборудования.

У нас есть хорошо проработанные проекты модернизаций турбин К-200 и К-300, есть проект модернизации К-800. Эти проекты позволяют увеличивать мощность, экономичность, продлевать ресурс, гибко реагировать на то, что нужно клиенту. Но программа не ограничена только конденсационными блоками (то есть производящими электроэнергию – ред.) мощностью 200 и 300 МВт, поэтому концентрируемся на теплофикационных турбинах ПТ-60 и ПТ-80. Пересмотрена их конструкция, в том числе, совершенствуем конструкцию корпусной части и парораспределения. Параллельно разработаны решения для замены и модернизации турбин сторонних производителей. Прежде всего, речь идет о машинах Харьковского турбинного завода.

- В программу модернизации ТЭС планируется включить норму о 100-процентной локализации в России производства необходимого оборудования. Если не говорить о газовых турбинах, выпуск какого оборудования еще предстоит локализовать?

На мой взгляд, единственной проблемой при производстве генерирующего оборудования в России остается крупногабаритное литье и производство крупных поковок (металлическая заготовка, полученная в результате ковки или горячего штампования – ред.).

Исторически в СССР было три производителя литых заготовок, два из которых – на Урале и в Петербурге – закрыли литейное производство. В итоге в России остался единственный поставщик, который пока не всегда обеспечивает необходимое качество, и мы вынуждены закупать крупногабаритные литые заготовки за рубежом, где их качество стабильнее.Мы верим в потенциал российских металлургических предприятий, верим, что при соответствующей государственной поддержке и появлении гарантированного спроса они смогут восстановить компетенции и обеспечить энергетическое машиностроение качественными литыми заготовкам и поковками. Это параллельный процесс, он является частью программы модернизации ТЭС, хотя находится, возможно, сейчас не на поверхности.

- "Силовые машины" заявили о планах разработать отечественную газовую турбину большой мощности. Вы обсуждаете партнерство с российскими или зарубежными компаниями?

Базовый вариант – самостоятельная разработка газовых турбин, так как локализация, о которой говорит любая иностранная компания, это, как правило, локализация "по железу". Мы же видим свою задачу не в том, чтобы повторить в России выпуск устаревшей зарубежной модели газовой турбины, а в том, чтобы восстановить отечественную школу газового турбостроения.

Наша конечная цель – перезапустить цикл производства газовых турбин, организовав конструкторское бюро, создав расчетные методики, стендовую базу, и тем самым защитить российскую энергетику от различных негативных внешних проявлений.

- Какую долю занимают газовые турбины зарубежных производителей в России?

По нашим оценкам, если брать действующие парогазовые (ПГУ) и газотурбинные установки (ГТУ), более 70% - это поставки зарубежных производителей, еще около 24% - газовые турбины производства «Интертурбо» (созданное в 90-е годы совместное предприятие Ленинградского металлического завода и Siemens).

При этом, несмотря на наличие совместных предприятий, в России не локализовано изготовление наиболее значимых элементов газовых турбин – компонентов горячего тракта (камеры сгорания топлива, лопаток турбин – ред.) и систем управления. Производство ограничивается лишь сборкой и изготовлением отдельных узлов, которые не критичны для работоспособности ГТУ и энергобезопасности России в целом.

- Какую линейку газовых турбин "Силовые машины" хотели бы выпускать?

Мы начинаем с машин мощностью 65 МВт F-класса и 170 МВт E-класса. В дальнейшем предполагается создание высокооборотистой турбины на 100 МВт со свободной силовой турбиной. Впоследствии возможна разработка ГТУ 300-400 МВт F или H-класса на 3000 об/мин с применением принципов масштабирования для части компонентов.

- Если "Силовые машины" будут самостоятельно разрабатывать турбину, то на какой производственной площадке?

Здесь, на наших производственных мощностях в Санкт-Петербурге.

- Во сколько в целом вы оцениваете затраты на НИОКР? Какими могут быть затраты на запуск промышленного производства? И как много времени это может занять?

Весь проект по машинам 65 и 170 МВт мы оцениваем в 15 миллиардов рублей. В эту сумму входят затраты на НИОКР и отработку технологий, развитие и техперевооружение конструкторских и технологических служб, модернизацию экспериментально-исследовательской и производственной базы. Производство будет готово к изготовлению опытных образцов турбин уже через два года.

- Почему вы думаете, что у вас получится разработать турбину? В России у других компаний есть многолетний опыт неудачных попыток.

В свое время мы были в тренде по газовым турбинам. Первую такую машину мощностью 100 МВт сделали на ЛМЗ (Ленинградский металлический завод, входит в "Силовые машины" - ред.) в 60-е годы. И она полностью соответствовала технологиям того времени. Этот задел, к сожалению, оказался утрачен в перестроечный период. Эта область энергомашиностроения в мире стала настолько технологичной, настолько далеко ушла, что в 90-е годы более простым способом ее восстановления было приобретение права пользования интеллектуальной собственностью и локализация производства в России. В итоге в 1990-х в партнерстве с Siemens ЛМЗ создал совместное предприятие «Интертурбо», из которого вырос современный СТГТ (совместное предприятие Siemens и «Силовых машин – ред.). Производство оборудования было размещено на мощностях ЛМЗ и достигало честных 50% локализации. В составе «Интертурбо» мы получили опыт по производству компонентов газовых турбин, который очень коррелируется с нашей нынешней работой.

В недалеком прошлом "Силовые машины" самостоятельно, уже не в рамках совместного предприятия, реализовали проект разработки и производства газовой турбины ГТЭ-65 мощностью 65 МВт. Машина прошла полный цикл холодных испытаний, дошла до так называемых тестов «full speed, no load», но из-за отсутствия экспериментальной ТЭС для апробирования и обкатки технологии не была введена в промышленную эксплуатацию.

- Что, на ваш взгляд, будет способствовать быстрому освоению технологии производства газовых турбин в России?

Назову три основополагающих фактора. Первый – преференции при освоении производства российских газовых турбин в рамках программы модернизации ТЭС. Эта цель, благодаря разумному диалогу Минпромторга и Минэнерго, мы считаем, достигнута. Надеемся, что в рамках последующих отборов проектов для участия в программе модернизации будут сняты ограничения по предельным капитальным затратам для проектов с использованием отечественных ГТУ. Это сделает объекты с отечественными газовыми турбинами более инвестиционно привлекательными.

Второй фактор - возможность строительства "Силовыми машинами" самостоятельно или с партнером экспериментальных ТЭС суммарной мощностью 1,4 ГВт в рамках механизма КОМ НГО (гарантирует инвесторам окупаемость проектов строительства новых электростанций за счет повышенных платежей потребителей за мощность – ред.). Это необходимо, чтобы довести до готовности к промышленной эксплуатации головные образцы газовых турбин и получить необходимый опыт и компетенции для всех возможных внедрений – одновальных, двухвальных и трехвальных ПГУ для газовых турбин всех типов.
И в-третьих, скорейший выход правительственного постановления №719 (поправки в постановление, регламентирующее вопросы локализации производства в РФ – ред.), которое позволит поставить всех производителей, как отечественных, так и зарубежных, в равные условия.

- В рамках программы модернизации ТЭС вы рассчитываете на заключение контрактов не только по конкретным электростанциям, но и по компаниям, возможно, на все время программы?

Разумеется, мы заинтересованы в долгосрочном сотрудничестве, но в рамках программы модернизации самим генерирующим компаниям только предстоит участвовать в конкурсных отборах.

При этом, с моей точки зрения, заключение таких долгосрочных договоров – нормальная практика, которая позволит нам спланировать производственную программу и не подвести контрагентов по срокам, если их проекты будут выбраны.
Сейчас основные обсуждения касаются рамочных договоров на ремонтно-сервисное обслуживание и поставку запчастей. Оценивая годовые и трехлетние планы ремонтных кампаний, мы, как правило, видим потенциал снижения стоимости запчастей и оказываемых услуг до 15% за счет выравнивания производственных графиков.

- Какие именно обсуждения ведутся, есть препятствия для развития сервисного направления?

Основное препятствие для развития – "гаражное производство". В Советском Союзе чертежи часто находились в свободном обращении, в 90-ые годы недостаточное внимание уделялось охране интеллектуальной собственности. Неудивительно, что в результате возникло огромное количество фирм-однодневок, где люди в кустарных условиях, буквально в гараже, выпускают устаревшие запчасти, с отклонениями от формулярных размеров, несоответствием материалов по физико-механическим характеристикам.

Нам поступает большое количество запросов от потребителей с просьбой согласовать те или иные отклонения в рабочей документации от оригинальной конструкции во время ремонтов. Я вижу в этом серьезные риски, так как причиной выхода из строя нашего оборудования может быть использование неоригинальной запчасти, сделанной с отклонениями. Мало серьезных игроков, которые могут обеспечивать надлежащие сроки и качество выполнения работ.

- Насколько велика проблема контрафактной продукции?

Рынок заполнен неоригинальными запчастями, в том числе контрафактными. Мы работаем над защитой наших технологий, возвратом интеллектуальной собственности и запретом на ее использование другими игроками с использованием возможностей, которые нам дает гражданский и уголовный кодекс. Они не несли затраты на НИОКР (научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы – ред.), не гарантируют качество, наносят ущерб нашей репутации. Мы рассчитываем на поддержку в этом вопросе со стороны Ростехнадзора, а также других производителей.

- В среднесрочной перспективе компания будет ориентироваться на внутренний рынок или зарубежные проекты? Какие страны в первую очередь рассматриваете для работы? Какие технологии востребованы за рубежом?

- "Силовые машины" имеют большой экспортный и технологический потенциал. Основная доля наших проектов за рубежом сейчас – это либо атомная и гидравлическая тематика, где мы на равных конкурируем с мировыми производителями, либо паросиловые блоки (реконструкция ранее поставленных машин, производство оборудования для сжигания таких видов топлива, например, как мазут и сырая нефть). Доля экспорта варьируется, но в среднем составляет порядка 50%.

Чтобы увеличить экспорт, мы должны освоить две принципиально важные технологии, которых в России сейчас нет. Во-первых, восстановить производство отечественных газовых турбин средней и большой мощности. Во-вторых, сделать пылеугольный котел и паровую турбину на суперсверхкритические параметры пара (ССКП). Существующие технологии позволяют достигать достаточно высоких КПД в 45-47% на паровых турбинах, работающих на ССКП. Это разумная альтернатива парогазовому циклу – с учетом относительно невысокой стоимости угля, а зачастую и из-за отсутствия газа в регионе. Мы уже разработали конструкторскую документацию на турбину ССКП мощностью 660 МВт – и готовы запустить ее в производство, как только появится заказ.

Чтобы новые продукты имели спрос за рубежом, надо сначала изготовить и внедрить их на домашнем рынке, в России. Наличие референций позволит выйти на наши традиционные рынки – в Азии и Латинской Америке, на Ближнем Востоке. Один из путей получения необходимых компетенций - строительство экспериментальных станций в рамках механизма КОМ НГО. Кроме того, нужна государственная поддержка – по каналам межправсоглашений, с привлечением экспортного финансирования, льготного кредитования. Так делалось в Советском Союзе, так делают сейчас наши конкуренты за рубежом.

-Какие еще вы видите направления развития компании?

Одним из направлений будет являться поддержка небольших технологических компаний. На рынке есть огромное количество стартапов, которые комплементарны нашей технологической цепочке и каналам продаж. Мы намерены активно поддерживать разработки таких компаний путем вхождения в их акционерный капитал, финансирования НИОКР и технологий, поручительств. Передача контроля позволит акционерам получать значительно больший доход за счет увеличения объемов продаж и расширения их каналов. Прошу всех считать это официальным приглашением, мы с удовольствием рассмотрим предложения. Примеры такого успешного взаимодействия уже есть.

В промышленной зоне Горелово Ленинградской области состоялась церемония открытия нового завода «Сименс Технологии Газовых Турбин» — совместного предприятия «Сименс АГ» и ОАО «Силовые машины». В развитие производства планируется вложить 275 млн евро

Предприятие займется обработкой роторных деталей и статорных узлов турбин, полным циклом сборочных работ, стендовыми испытаниями. Завод выпускает газовые турбины SGT5-2000E и SGT5- 4000 °F мощностью 60-307 МВт. В дальнейшем на предприятии наладят выпуск турбин малой и средней мощности, в частности турбин SGT-800 мощностью 53 МВт. Новый завод производит также компрессоры мощностью от 6-32 МВт.

Общая площадь завода — 25 тыс кв. м. Штат сотрудников на новом предприятии составляет 300 человек. На территории заводского комплекса организован склад комплектующих, необходимых для ремонта и эксплуатации турбин. В настоящее время предприятие осуществляет сервисное обслуживание оборудования Киришской ГРЭС, Няганьской ГРЭС. Было поставлено оборудование для Южноуральской ГРЭС-2 и Верхнеталильской ГРЭС.

Производственный комплекс ООО «Сименс Технологии Газовых Турбин» — совместное предприятие ОАО «Силовые Машины» (35%) и «Сименс АГ» (65%).

Напомним также, что ООО «Сименс технологии газовых турбин» было создано в 2011 году на базе ООО «Интертурбо». В течение 20 лет занималось сборкой газовых турбин по лицензии Siemens для производства и обслуживания газовых турбин мощностью от 60 до 307 МВт, а также компрессоры от 6 до 32 МВт для рынка России и СНГ.

Аналитики прочат наступление эры газа. Уже никто не сомневается в высокой эффективности парогазовых установок. Все чаще говорят о необходимости распределенной генерации, причем основанной не на дизельном топливе, а на более чистых источниках. Казалось бы, есть все условия для бурного развития рынка газовых турбин наземного применения.

Оборачиваясь назад

Исторически в нашей стране производство паровых турбин развивалось активнее, нежели газовых. На ведущих предприятиях, выпускающих турбины для энергетики, — Невском заводе (г. Санкт-Петербург) и Уральском турбинном заводе (УТЗ, г. Екатеринбург) первые газовые турбины были выпущены лишь в 1950-е гг. В Советском Союзе ставка делалась на уголь, нефть и другие теплотворные источники.

Газовые же турбины разрабатывались в первую очередь применительно к авиационному строительству. Не удивительно, что компетенции в области разработки промышленных газовых турбин (в том числе энергетических) порой восходят корнями к создателям авиадвигателей. Так, в 1990-е гг. на базе НПП «Машпроект» (Украина) началась разработка энергетических газовых турбин на основе двигателей, созданных НПО «Сатурн» для самолетов. Сегодня выпуском наземного энергооборудования на базе двигателей НПО «Сатурн» занимается ОАО «Сатурн - Газовые турбины» (г. Рыбинск Ярославской обл., входит в ОАО «Объединенная Двигателестроительная Корпорация»).

Похожая история имела место на ОАО «Пермский моторный завод», освоившем выпуск газотурбинных электростанций на базе разработок ОАО «Авиадвигатель» (г. Пермь).

Вероятно, все это и предопределило нынешнее положение дел. А оно таково, что на сегодняшний день о буме на рынке газовых турбин речи не идет — это признают как производители и продавцы, так и покупатели. Скорее наблюдается его стабилизация.

Рынок газоперекачивающего и энергогенерирующего газотурбинного оборудования в диапазоне единичной мощности 2,5 - 25 МВт на 2010-12 г. (источник: журнал «Подъемная сила»)

Кооперация — в тренде

Количество предприятий, производящих газовые турбины, в нашей стране весьма ограниченно, их не более десяти. Предприятий, производящих наземное оборудование на базе газовых турбин, и того меньше. Среди них уже упомянутые ЗАО «Невский завод» (входит в ЗАО «РЭП Холдинг»), ОАО «Сатурн - Газовые турбины» и ОАО «Пермский моторный завод». При этом в основном номинальная вырабатываемая мощность серийной продукции этих предприятий не превышает 25 МВт. Есть несколько введенных в эксплуатацию машин единичной мощностью 110 МВт на базе разработок НПО «Сатурн», но на сегодняшний день продолжается доводка конструкции горячей части этих промышленных турбин.

По этой причине турбины большой мощности для создания крупных объектов генерации поставляются в основном зарубежными компаниями. Российские же предприятия, имеющие близкие компетенции, стремятся к вступлению в кооперацию с мировыми лидерами, которыми считаются General Electric, Alstom, Siemens и Solar Turbines (дочернее предприятие Caterpillar Inc).

Так, ОАО «Силовые машины» (г. С.-Петребург), прежде выпускавшее собственные газовые турбины, теперь развивает это направление только в сотрудничестве с Siemens. В 2011 г. создано совместное предприятие — ООО «Сименс Технологии Газовых Турбин». В задачах СП не только производство, но и разработка новых продуктов.

ЗАО «УТЗ» также приостановило выпуск газовых турбин, разработанных несколько десятилетий назад. По заявлению Михаила Лифшица, председателя Совета директоров УТЗ, предприятие сегодня работает в условиях жесткой конкуренции. Соответственно, ряд применяемых решений — это трансфер технологий из-за рубежа. На 2014 г. здесь намечена локализация производства компонентов горячего тракта больших газовых турбин — это одно из ключевых направлений развития для завода.

ОАО «Сатурн - Газовые турбины» предлагает на рынке пэкидж (комплектная установка) на базе турбин производства Solar Turbines, GE и Rolls-Royce. РЭП Холдинг ведет совместную работу с GE Oil & Gas (Nuovo Pignone S.p.A.).

На производственных площадях ЗАО «Невский завод» (фото ЗАО «РЭП Холдинг»)

Мощные турбины: непредсказуемость спроса

В то же время далеко не все мировые лидеры заинтересованы в организации производства газовых турбин большой мощности в России, и одна из причин этого — нестабильный спрос на продукцию. К примеру, Alstom, имеющий совместные предприятия в России и мире по ряду направлений, пока воздерживается от создания в нашей стране производства газовых турбин. Так что крупные проекты поставки, реализуемые компанией, обеспечиваются импортом.

«Последние несколько лет рост спроса на газовые турбины в России определялся механизмами ДПМ [Договоров поставки мощности — Прим. ред.], — поясняет Андрей Лавриненко, вице-президент Alstom Power в России, странах СНГ и Грузии. — Сейчас все основное оборудование законтрактовано в рамках ДПМ, спрос соответственно снизился, и все участники энергорынка живут в эпоху ожидания перемен. Отсутствие нового механизма стимулирования и утвержденной модели рынка значительно осложняет долгосрочное, среднесрочное и оперативное планирование реализации тех или иных проектов.

Следует отметить, что спрос на газовые турбины также зависит и от уровня энергопотребления. Энергопотребление в России стабильно росло с 2010 г. Но, по оценкам экспертов, после нескольких лет роста спроса на электроэнергию в России может наступить стагнация, увеличение спроса в 2013-2014 гг. составит порядка 1% в год или даже меньше».

«Наибольшую сложность для производителей турбин представляет прогнозирование спроса на рынке в условиях нестабильной конъюнктуры», — признает и Пьерпаоло Мацца, генеральный директор подразделения по распределению электроэнергии компании GE в России и СНГ.

По мнению Дмитрия Соловьева, заместителя главного конструктора ОАО «Сатурн - Газовые турбины», сходные причины удерживают и российские компании от освоения производства газовых турбин большой мощности.

«Для производства мощных газотурбинных установок (ГТУ) необходимо специальное оборудование, станки больших диаметров, установки для сварки в вакууме, имеющие камеры порядка 5 на 5 м, — говорит он. — Чтобы создать такое производство, необходимо быть уверенным в рынке сбыта. А для этого в стране должна быть долгосрочная программа по развитию энергетики, возможно, тогда предприятия начнут вкладывать средства в модернизацию базы».

Испытания газовой турбины GT 24/ GT 26 (фото Alstom)

Средние — в лидерах

Тем не менее, отсутствие предсказуемых перспектив не стоит трактовать как отсутствие спроса. Спрос, безусловно, есть, в том числе и на турбины мощностью больше 150 МВт, и доказательством тому служат проекты, выполненные с их использованием по заказу крупных генерирующих компаний — Fortum, КЭС Холдинг и др. Однако, по мнению Андрея Лавриненко, в связи с завершением программы ДПМ ожидается повышение интереса к энергоблокам меньшей мощности, требующим меньше капитальных затрат, но в тоже время решающим вопросы повышения энергоэффективности и окупаемости.

«Сейчас в первую очередь растет спрос на небольшие ГТУ, которые получают все большее распространение в непрерывно растущем секторе распределенного производства энергии, — отмечает и Пьерпаоло Мацца. — Преимущество на этом рынке будут иметь универсальные, экономичные и надежные установки, такие как газовые турбины на базе авиационного двигателя».

Газовые турбины мощностью 4, 8, 16, 25 МВт — сегмент, в котором в основном и работают российские производители, уже почувствовавшие на себе рыночную тенденцию. Так, в РЭП Холдинге отмечают, что на данный момент наибольшим спросом пользуются агрегаты мощностью 16-25 МВт, а также чуть менее — 4-12 МВт, которые могут эксплуатироваться как на объектах нового строительства, так и на реконструируемых станциях. Не удивительно, что сейчас компания работает над новым агрегатом мощностью 16 МВт в сотрудничестве с GE.

Дмитрий Соловьев тоже связывает рост рынка сбыта с развитием региональной энергетики и вводом генерирующих объектов средних мощностей. К примеру, сейчас в рамках пилотного проекта Программы повышения энергоэффективности регионов РФ «Сатурн - Газовые турбины» заканчивает строительство и вводит в эксплуатацию ПГУ-ТЭЦ-52 в г. Тутаев Ярославской обл., где будет установлено четыре газотурбинных агрегата по 8 МВт каждый. Исходя из рыночной ситуации, основной продукт, над которым сегодня работает компания — энергетические агрегаты мощностью 10-25 МВт.

В то же время развитие объектов малой распределенной генерации на основе газовых турбин, принадлежащих промышленным предприятиям, представляется пока менее перспективным. «Предположим, днем предприятие использует энергию ГТУ на свои нужды, но куда ее направлять ночью? — ставит вопрос Д. Соловьев. — Выходит, нужно торговать на рынке электроэнергии, а это не так просто, нужны договоренности с энергосистемой. Если предприятие не использует свой объект генерации на полную мощность, то страдает его окупаемость».

Малые, да полезные

Как известно, темпы развития распределенной генерации (в частности, с использованием газотурбинных электростанций) в России пока существенно ниже, чем в развитых странах, где когенерационные установки малой мощности — дело обычное. Ситуация будет меняться и у нас, вопрос только в том, когда.

Производство газовых турбин (фото ОАО «Сатурн - Газовые турбины»)

«С ростом цен на энергоносители предприятия, имеющие собственные газовые котельные, все чаще задаются вопросом повышения энергоэффективности, — отмечает Александр Сидоров, технический директор ООО «Турбоэнергия и сервис» (г. Пермь). — Для данных целей, когда выработка тепла выступает как первостепенная задача, а выработка электроэнергии — как фактор повышения энергоэффективности, начинают применять газотурбинные установки малой мощности».

Тем не менее, А. Сидоров признает, что основной сложностью для компаний, поставляющих турбины малой мощности, остается недостаточная платежеспособность потенциальных клиентов. Все-таки, несмотря на низкую стоимость энергии, вырабатываемой ГТУ, первоначальная стоимость оборудования, которая определяется стоимостью материалов, сложностью технологий изготовления и сборки, довольно высока.

Кроме того, микротурбинам приходится конкурировать с газопоршневыми электростанциями, и перевес не всегда оказывается на стороне первых, хотя у микротурбинных систем есть свои преимущества — меньшее количество движущихся частей и более высокая вырабатываемая мощность на единицу площади. Кроме того, основная часть выделяемой тепловой энергии не распределена, а сосредоточена в одном месте, что создает возможность для ее дальнейшего использования.

На службе нефтянки

Нельзя не сказать еще об одном, традиционном сегменте рынка газовых турбин — объектах генерации на нефтегазовых месторождениях и магистральных газопроводах. Причины популярности ГТУ здесь очевидны — топливо, что называется, «под рукой». Газотурбинные электростанции позволяют эффективно утилизировать попутный нефтяной газ, решая не только проблему энергообеспечения, но и рационального использования углеводородных ресурсов.

По наблюдениям специалистов ОАО «Сатурн - Газовые турбины», в докризисных 2006-2008 гг. был всплеск спроса от нефтяников. Причем турбины внедрялись для переработки попутного нефтяного газа и выработки электроэнергии не только для нужд месторождений, но и для населения. Большое количество подобных заказов компания получила от ОАО «ТНК-ВР». Сегодня спрос находится на стабильном уровне. Естественно, производители совершенствуют турбины для данного рынка.

«На наш взгляд, на предприятиях, занимающихся добычей нефти на месторождениях с низким (отсутствующим) газовым фактором, должны быть востребованы недавно разработанные турбины мощностью 1,8 МВт, работающие на сырой нефти и на сложных видах топлива, — делится мнением Александр Сидоров. — Еще одним дополнительным направлением развития становится применение радиальных турбин как установок, работающих на газе с высоким (до 5%) содержанием сероводорода, что позволяет обойтись без проектирования и строительства дополнительных узлов подготовки газа».

Стоит отметить, конструктивно радиальные турбины отличаются от более распространенных осевых организацией движения воздушного и теплового потоков. Радиальные рассчитаны в первую очередь на электроснабжение малых потребителей. Специалисты РЭП Холдинга отмечают, что радиальные турбины имеют преимущества по эффективности при малых расходах рабочего тела, но для них трудно обеспечить работоспособность при высоких температурах. Соответственно, они находят широкое применение в низкотемпературных утилизационных установках и в керамических микротурбинах. Для остальных областей все-таки подходят (и используются) только осевые турбины.

ГТЭС-12 г. Рыбинск (фото ОАО «Сатурн - Газовые турбины»)

Стать еще лучше

Очевидно, что инновациями для нефтянки современные тренды в совершенствовании газовых турбин не исчерпываются. Приведем еще несколько примеров.

В первую очередь все производители стремятся к повышению КПД. Российские компании отмечают, что для них при разработке новых продуктов важно перекрыть продукцию зарубежных конкурентов именно по этому показателю, а не только (и не столько) по мощности. Однако, если здесь речь идет о коэффициенте в 34%, то западные коллеги уже замахиваются на 38%-й КПД. Такого уровня эффективности достигла модернизированная в 2012 г. турбина Alstom GT13E2 в простом цикле при улучшении показателей во всем диапазоне нагрузок.

Другое направление — снижение количества узлов в турбине с целью увеличения надежности, сокращения объемов техобслуживания и уменьшения продолжительности простоев во время диагностики технического состояния. Сложно сказать, помогут ли подобные шаги в улучшении конструкции радикально продвинуться в решении проблемы дороговизны сервисного обслуживания, на которую несколько лет назад начали активно жаловаться российские компании, купившие импортные турбины. Но будем на это надеяться.

Создатели турбин стремятся также добиться от них неприхотливости к характеристикам используемого в установках газа и обеспечить возможность работы на жидком топливе. На Западе также беспокоятся о том, чтобы вне зависимости от состава используемого газа турбина имела хорошие экологические характеристики.

ГТЭС-12 Пенягино г. Москва (фото ОАО «Сатурн - Газовые турбины»)

Для энергетики будущего

И, наконец, еще одно важное направление совершенствования связано с бурным развитием генерации на основе возобновляемых источников энергии в мире и перспективами внедрения «умных сетей».

Изначально газовые турбины создавались как оборудование, обеспечивающее выдачу постоянной мощности, однако введение в энергосистему ВИЭ автоматически требует гибкости от других объектов генерации. Такая гибкость позволяет обеспечить стабильный уровень мощности в сети при недостаточной выработке энергии ВИЭ, к примеру, в безветренные или пасмурные дни.

Соответственно, турбина для интеллектуальной энергосистемы должна легко адаптироваться к изменениям в сети и быть рассчитана на регулярные пуски и остановы без потери ресурса, что было невозможно в случае с традиционными газовыми турбинами. Определенные успехи в этом направлении уже достигнуты. К примеру, GE сообщает, что новая газовая турбина FlexEfficiency способна снижать мощность с 750 МВт до 100 МВт и затем набирать исходные показатели за 13 минут, а при использовании с солнечными электростанциями будет иметь эффективность до 71%.

Тем не менее, в обозримом будущем наиболее распространенным способом использования газовых турбин все же останется их привычное сочетание с паровыми турбинами в составе парогазовых установок. И нашей стране еще предстоит пройти немалый путь, прежде чем можно будет сказать, что рынок в достаточной мере насыщен подобными объектами когенерации.

Кира Патракова

На первой фото: 3D-модель газовой турбины GT13E2 (Alstom)
(С) Медиапортал сообщества ТЭК www.сайт
Оформить подписку на контент
Копирование без письменного разрешения редакции запрещено

Россия нашла способ обойти западные санкции ради важнейшей государственной задачи – строительства крымских электростанций. Произведенные немецкой компанией «Сименс» турбины, необходимые для работы станций, доставлены на полуостров. Однако как получилось, что наша страна оказалась неспособна сама разрабатывать подобное оборудование?

Россия поставила две из четырех газовых турбин в Крым для использования на Севастопольской электростанции, сообщило накануне агентство Reuters со ссылкой на источники. По их данным, в порт Севастополя были доставлены турбины модели SGT5-2000E немецкого концерна Siemens.

Россия строит в Крыму две электростанции мощностью 940 мегаватт, и ранее поставки турбин Siemens на них были заморожены из-за западных санкций. Однако, судя по всему, выход был найден: эти турбины были поставлены некими сторонними компаниями, а не самой Siemens.

Российские компании серийно производят только турбины для электростанций малой мощности. Например, мощность газовой турбины ГТЭ-25П составляет 25 МВт. Но современные электростанции достигают мощности 400–450 МВт (как и в Крыму), и им нужны более мощные турбины – 160–290 МВт. Поставленная в Севастополь турбина имеет как раз нужную мощность 168 МВт. Россия вынуждена находить способы обойти западные санкции, чтобы выполнить программу по обеспечению энергетической безопасности Крымского полуострова.

Как же так получилось, что в России отсутствуют технологии и площадки по производству газовых турбин большой мощности?

После распада СССР в 90-х и начале 2000-х российское энергетическое машиностроение оказалось на грани выживания. Но потом началась массовая программа строительства электростанций, то есть появился спрос на продукцию российских машиностроительных заводов. Но вместо создания собственного продукта в России был выбран другой путь – и, на первый взгляд, очень логичный. Зачем изобретать велосипед, тратить много времени и денег на разработку, исследования и производство, если можно купить уже современное и готовое за рубежом.

«У нас в 2000-х понастроили газотурбинных электростанций с турбинами GE и Siemens. Тем самым они подсадили нашу и без того небогатую энергетику на иглу западных компаний. Теперь огромные деньги платятся за обслуживание иностранных турбин. Час работы сервисного инженера Siemens стоит как месячная зарплата слесаря этой электростанции. В 2000-е надо было не газотурбинные электростанции строить, а модернизировать наши основные генерирующие мощности», – полагает гендиректор инженерной компании Powerz Максим Муратшин.

«Я занимаюсь производством, и мне всегда обидно было, когда раньше высшее руководство говорило, что все за границей купим, потому что наши ничего не умеют. Сейчас все очнулись, но время упущено. Уже и спроса такого нет, чтобы создавать новую турбину взамен сименсовской. Но на тот момент можно было создать собственную турбину большой мощности и продать ее на 30 газотурбинных электростанций. Так бы сделали немцы. А русские просто купили эти 30 турбин у иностранцев», – добавляет собеседник.

Сейчас основная проблема в энергетическом машиностроении – износ машин и оборудования при отсутствии высокого спроса. Точнее, спрос есть со стороны электростанций, на которых надо срочно менять устаревшее оборудование. Однако денег у них на это нет.

«У электростанций не хватает денег на проведение масштабной модернизации в условиях жесткой тарифной политики, регулируемой государством. Электростанции не могут продавать электричество по такой цене, при которой смогли бы заработать на быструю модернизацию. У нас очень дешевое электричество по сравнению с западными странами», – говорит Муратшин.

Поэтому ситуацию в энергетической промышленности нельзя назвать радужной. Например, в свое время крупнейший в Советском Союзе завод по производству котлов «Красный котельщик» (входит в «Силовые машины») на пике производил 40 котлов большой мощности в год, а сейчас – всего один–два в год. «Нет спроса, и те мощности, которые были в Советском Союзе, утеряны. Но основные технологии у нас остались, поэтому в течение двух–трех лет наши заводы снова могут производить по 40–50 котлов в год. Это вопрос времени и денег. Но у нас же тянут до последнего, а потом за два дня хотят быстро все сделать», – переживает Муратшин.

Со спросом на газовые турбины еще сложнее, потому что вырабатывать электроэнергию на газовых котлах – дорогое удовольствие. Никто в мире не строит свою энергетику только на этом виде генерации, как правило, есть основная генерирующая мощность, а газотурбинные электростанции ее дополняют. Плюс газотурбинных станций в том, что они быстро подключаются и дают энергию в сеть, что важно в пиковые периоды потребления (утром и вечером). Тогда как, например, паровые или угольные котлы требуется готовить несколько часов. «Кроме того, в Крыму нет угля, зато есть собственный газ, плюс тянут газопровод с российского материка», – объясняет Муратшин логику, согласно которой для Крыма была выбрана именно электростанция на газе.

Но есть еще одна причина, почему Россия купила для строящихся в Крыму электростанций именно немецкие, а не отечественные турбины. Разработка отечественных аналогов уже ведется. Речь идет о газовой турбине ГТД-110М, которую модернизируют и дорабатывают в Объединенной двигателестроительной корпорации совместно с «Интер РАО» и Роснано. Эта турбина была разработана в 90-х и 2000-х, ее даже использовали на Ивановской ГРЭС и Рязанской ГРЭС в конце 2000-х. Однако продукт оказался со многими «детскими болезнями». Собственно, теперь НПО «Сатурн» и занимается их лечением.

А поскольку проект крымских электростанций крайне важен с очень многих точек зрения, судя по всему, ради надежности было решено не использовать для него сырую отечественную турбину. В ОДК объясняли, что не успеют доработать свою турбину до момента начала строительства станций в Крыму. К концу этого года будет создан только опытно-промышленный образец модернизированной ГТД-110М. Тогда как запуск первых блоков двух тепловых электростанций в Симферополе и Севастополе обещают к началу 2018 года.

Впрочем, если бы не санкции, то серьезных проблем с турбинами для Крыма не было бы. Более того, даже сименсовские турбины не чисто импортный продукт. Алексей Калачев из ИК «Финам» замечает, что турбины для крымских ТЭЦ можно было бы произвести в России, на питерском заводе «Сименс Технологии Газовых Турбин».

«Конечно, это дочернее предприятие Siemens, и наверняка какая-то часть комплектующих поставляется для сборки с европейских заводов. Но все же это совместное предприятие, и производство локализовано на российской территории и под российские потребности», – говорит Калачев. То есть Россия не просто закупает иностранные турбины, но и заставила иностранцев вложиться в производство на российской территории. По мнению Калачева, как раз создание СП в России с иностранными партнерами позволяет наиболее быстро и эффективно преодолевать технологическое отставание.

«Без участия зарубежных партнеров создание самостоятельных и полностью независимых технологий и технологических платформ теоретически возможно, но потребует значительного времени и средств», – поясняет эксперт. Причем деньги нужны не только на модернизацию производства, но и на подготовку кадров, НИОКР, инженерные школы и т. д. К слову, на создание турбины SGT5-8000H у Siemens ушло целых 10 лет.

Реальное же происхождение поставленных в Крым турбин оказалось вполне объяснимым. Как заявила компания «Технопромэкспорт», четыре комплекта турбин для энергообъектов в Крыму были закуплены на вторичном рынке. А он, как известно, под санкции не подпадает.